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[摘要]随着微机保护在继电保护领域的日趋普及，以大规模集成电路为核心的二次保护设备在火力发电厂中得到广泛应用，在提高保护的可靠性和灵敏性的同时，对发电厂二次系统的过电压保护也提出新的要求，通过对莱城发电厂公用设备指示回路进行防雷改造的实例分析，阐述对火力发电厂二次系统雷击导致的过电压防护的见解。
[关键词]发电厂 微机保护 雷击 防护
中图分类号：TM6文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)1010048－01
一、概述
发电厂的电气系统在遭受雷击时，会产生两方面的影响：一是雷电流要通过发电厂的地网泻入大地，在地网上会产生一定的冲击电位；二是雷电流通过防雷装置的接地引下线入地时，会在周围空间产生强大的暂态电磁场，从而在各种通讯、远动、保护等的电缆，甚至是主控室内的弱电部件上产生暂态过电压，损坏这些弱电设备。在2008年仅5月份，莱城电厂就因落雷而造成公用设备显示回路异常故障3次（具体，分析原因，主要是由于发电厂的公用设备使用的6KV综合保护，已投入运行六年，随着设备老化，集成电路的防过电压能力变的相当低，同时对于公用设备的防过电压的措施未能及时完善，这样一旦发电厂一次防雷设备有雷电流流过，就极有可能对发电厂的二次系统造成损坏。
本文试图通过对莱城发电厂的公用设备指示回路的进行改造以达到预防落雷效果的分析，对发电厂的二次系统过电压防护提出一些见解。
二、莱城发电厂公用设备测量回路的雷击损坏情况及原因分析
（一）设备损坏情况
2008年5月4日20：42时，强降雨并伴随雷电，莱城发电厂柱塞泵房中央信号屏警铃响，#1柱塞泵指示回路突然故障无显示，#1柱塞泵微机保护故障光字牌亮。检查发现，#1柱塞泵6KV综合保护4-20mh输出指示消失，检查输出电路板上桥式整流电路烧坏，与二次PT和CT连接部分A、C相测功板完好无损，更换电路板后恢复。随后两天#2、#3两台柱塞泵也出现类似情况。
（二）雷击原因分析
按照雷击理论，直击雷直击雷蕴含极大的能量，电压峰值可达5000kv，具有极大的破坏力。如建筑物直接被雷电击中，巨大的雷电流沿引下线入地，会造成远处的雷电击中因电磁感应产生的极高电压，由室外电源线路和通信线路传至建筑物内。当雷电击到一次公用设备时雷电流主要通过设备的接地泻放，部分通过其它接地泻放，由于公用设备一次CT采样设备与设备本身的接地点很近，基本上可以将公用设备一次CT的地和设备本身的地视为等电位，估算雷击公用设备时设备的接地电位为1000V以上。
6kV设备区地电位为零，所以加于交流电源220kV之间的电压为1000V以上，380V配电装置和二次回路的交流试验电压为1000V，由于配电线路和二次回路的绝缘裕度较大，而且雷电压为冲击电压，所以220V的交流电源线未击穿。但对于集成电路板来说，100V的电压就远远超过了它所能承受的电压，以至将其损坏。
三、为预防落雷对公用设备进行的设备改造
考虑到雷击毕竟为小概率事件，而6KV综合保护的运行的稳定性能也一直优良，所以对公用设备的防雷以设备改造为主。设备改造的主要途径是，把指示回路中原有的经6KV综合保护内部电路板送出的4-20mh输出指示，改为经由电流变送器送出。在雷击时，由于晶体管、普通集成块组成的电流变送器设备的耐压水平可达到500～1000V，而6KV综合保护电流板的集成电路耐压水平不到100V，所以有效地提高了设备指示回路的抗落雷能力。
由于本次改造所用的电流变送器，为以前检修中设备换型中淘汰的元件经校验后的重复使用，所以设备改造的成本可忽略不计。
自5月24日设备改造完成后，历经5、6月份数次降雨，其中不乏几次较强落雷，改造后的公用设备指示回路未再发生类似故障，说明本次改造在公用设备的预防落雷方面，还是卓有成效的。
参考文献：
[1]周凯，张涛，董秀成，张彼德，席世友，10kV电网过电压在线监测装置的研制及波形分析[J].电工电能新技术.2006年03期.
[2]单银忠，杨起，用EMTP程序计算500kV串补输电线路的操作过电压[J].电机与控制学报，1989年04期.
[3]吴敏青，提高不良环境下35kV交联电缆的本质安全[J].高电压技术. 2008年01期.
[4]周生奇，辜超，嵌入式过电压远程实时监测系统的研究[J].高电压技术.2004年12期.
[5]李化，林福昌，詹花茂，输电线路雷击感应过电压计算及闪络分析[J].高电压技术.2006年01期.
[6]韩彦华，钱鑫，施围，魏旭，李长益，阳城江苏输电工程的过电压研究[J].高压电器.2007年03期.
[7]曾益民，何金良，一起主变压器损坏事故的分析[J].高压电器. 2001年06期.
[8]李清泉，张伟政，李彦明，通信系统中的浪涌保护器的配合研究[J].电工技术学报; 2003年04期.
[9]彭向阳，钟定珠，李谦，清远电网母线氧化锌避雷器爆炸事故分析[J].高电压技术; 2001年04期.
[10]石启新，谈顺涛，不接地系统中电磁式PT异常运行的数字仿真分析[J].电工技术杂志; 2007年06期.
[关键词]发电厂 微机保护 雷击 防护
中图分类号：TM6文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)1010048－01
一、概述
发电厂的电气系统在遭受雷击时，会产生两方面的影响：一是雷电流要通过发电厂的地网泻入大地，在地网上会产生一定的冲击电位；二是雷电流通过防雷装置的接地引下线入地时，会在周围空间产生强大的暂态电磁场，从而在各种通讯、远动、保护等的电缆，甚至是主控室内的弱电部件上产生暂态过电压，损坏这些弱电设备。在2008年仅5月份，莱城电厂就因落雷而造成公用设备显示回路异常故障3次（具体，分析原因，主要是由于发电厂的公用设备使用的6KV综合保护，已投入运行六年，随着设备老化，集成电路的防过电压能力变的相当低，同时对于公用设备的防过电压的措施未能及时完善，这样一旦发电厂一次防雷设备有雷电流流过，就极有可能对发电厂的二次系统造成损坏。
本文试图通过对莱城发电厂的公用设备指示回路的进行改造以达到预防落雷效果的分析，对发电厂的二次系统过电压防护提出一些见解。
二、莱城发电厂公用设备测量回路的雷击损坏情况及原因分析
（一）设备损坏情况
2008年5月4日20：42时，强降雨并伴随雷电，莱城发电厂柱塞泵房中央信号屏警铃响，#1柱塞泵指示回路突然故障无显示，#1柱塞泵微机保护故障光字牌亮。检查发现，#1柱塞泵6KV综合保护4-20mh输出指示消失，检查输出电路板上桥式整流电路烧坏，与二次PT和CT连接部分A、C相测功板完好无损，更换电路板后恢复。随后两天#2、#3两台柱塞泵也出现类似情况。
（二）雷击原因分析
按照雷击理论，直击雷直击雷蕴含极大的能量，电压峰值可达5000kv，具有极大的破坏力。如建筑物直接被雷电击中，巨大的雷电流沿引下线入地，会造成远处的雷电击中因电磁感应产生的极高电压，由室外电源线路和通信线路传至建筑物内。当雷电击到一次公用设备时雷电流主要通过设备的接地泻放，部分通过其它接地泻放，由于公用设备一次CT采样设备与设备本身的接地点很近，基本上可以将公用设备一次CT的地和设备本身的地视为等电位，估算雷击公用设备时设备的接地电位为1000V以上。
6kV设备区地电位为零，所以加于交流电源220kV之间的电压为1000V以上，380V配电装置和二次回路的交流试验电压为1000V，由于配电线路和二次回路的绝缘裕度较大，而且雷电压为冲击电压，所以220V的交流电源线未击穿。但对于集成电路板来说，100V的电压就远远超过了它所能承受的电压，以至将其损坏。
三、为预防落雷对公用设备进行的设备改造
考虑到雷击毕竟为小概率事件，而6KV综合保护的运行的稳定性能也一直优良，所以对公用设备的防雷以设备改造为主。设备改造的主要途径是，把指示回路中原有的经6KV综合保护内部电路板送出的4-20mh输出指示，改为经由电流变送器送出。在雷击时，由于晶体管、普通集成块组成的电流变送器设备的耐压水平可达到500～1000V，而6KV综合保护电流板的集成电路耐压水平不到100V，所以有效地提高了设备指示回路的抗落雷能力。
由于本次改造所用的电流变送器，为以前检修中设备换型中淘汰的元件经校验后的重复使用，所以设备改造的成本可忽略不计。
自5月24日设备改造完成后，历经5、6月份数次降雨，其中不乏几次较强落雷，改造后的公用设备指示回路未再发生类似故障，说明本次改造在公用设备的预防落雷方面，还是卓有成效的。
参考文献：
[1]周凯，张涛，董秀成，张彼德，席世友，10kV电网过电压在线监测装置的研制及波形分析[J].电工电能新技术.2006年03期.
[2]单银忠，杨起，用EMTP程序计算500kV串补输电线路的操作过电压[J].电机与控制学报，1989年04期.
[3]吴敏青，提高不良环境下35kV交联电缆的本质安全[J].高电压技术. 2008年01期.
[4]周生奇，辜超，嵌入式过电压远程实时监测系统的研究[J].高电压技术.2004年12期.
[5]李化，林福昌，詹花茂，输电线路雷击感应过电压计算及闪络分析[J].高电压技术.2006年01期.
[6]韩彦华，钱鑫，施围，魏旭，李长益，阳城江苏输电工程的过电压研究[J].高压电器.2007年03期.
[7]曾益民，何金良，一起主变压器损坏事故的分析[J].高压电器. 2001年06期.
[8]李清泉，张伟政，李彦明，通信系统中的浪涌保护器的配合研究[J].电工技术学报; 2003年04期.
[9]彭向阳，钟定珠，李谦，清远电网母线氧化锌避雷器爆炸事故分析[J].高电压技术; 2001年04期.
[10]石启新，谈顺涛，不接地系统中电磁式PT异常运行的数字仿真分析[J].电工技术杂志; 2007年06期.